机械5

摘要 本文叙述了鞍钢2150热轧板带钢生产线精轧机换辊小车的设计情况,辊系小车的驱动方式原为链条拖动和液压缸驱动的棘轮机构共同作用,步骤烦琐,换辊时间长,改为动力小车直接驱动后,缩短了换辊时间,提高生产效率。 本文概述了换辊小车的国内外发展情况及其发展方向。主要进行PC轧机换辊小车的设计。利用电机提供动力，使减速器输出轴上的链轮在固定链条上滚动，从而使小车在轨道上运动。利用液压缸使拉出钩绕销轴转动，进行挂钩或推钩，从而使工作辊拉出或推进。最终实现换辊工作。在设计过程中进行了换辊小车的传动方案、工作原理、润滑及环保与经济性分析，重点进行换辊小车的结构设计、工作参数的选择、电动机的选择及计算，设计中主要零部件的计算及校核。 在参阅相关资料并借鉴前人经验的基础上，通过对换辊小车的设计及分析，各项技术均满足要求，本设计具有一定的实际应用价值。 关键词：换辊；辊系小车；链条；棘轮机构；动力小车 目录 摘要I ABSTRACT II 1绪论1 1.1换辊小车的概述1 1.1.1换辊小车的用途1 1.1.2换辊小车的类型1 1.1.3换辊小车的动力结构2 1.2国内外对换辊小车的研究2 1.3课题的背景及意义5 1.4本文主要研究工作5 2总体方案设计与选择7 2.1换辊小车的驱动方案设计与选择7 2.1.1传动方案设计7 2.1.2电机的选择8 2.2链轮与液压缸的选择8 2.2.1链轮的选择8 2.2.2液压缸的选择8 3传动系统的设计计算9 3.1原始数据9 3.2换辊小车所需驱动力计算9 3.3电机的选择10 3.3.1选择电机的结构形式10 3.3.2选择电机的容量10 3.3.3电机的校核11 3.4确定传动装置的总传动比和分配传动比12 3.4.1传动装置总传动比12 3.4.2分配减速器的各级传动比12 3.4.3各轴的运动和动力参数12 4主要零部件的选择、设计和校核14 4.1蜗轮蜗杆的设计与校核14 4.1.1选择蜗杆传动类型14 4.1.2选择材料14 4.1.3按齿面接触疲劳强度进行设计14 4.1.4蜗杆与蜗轮主要几何尺寸计算16 4.2齿轮的设计与校核(一) 18 4.2.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数18 4.2.2按齿面接触强度设计19 4.2.3按齿根弯曲强度设计21 4.2.4.几何尺寸计算23 4.3齿轮的设计与校核(二) 23 4.3.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数24 4.3.2按齿面接触强度设计24 4.3.3按齿根弯曲强度设计26 4.3.4.几何尺寸计算28 4.4轴的设计及其校核28 4.4.1选择轴的材料并确定其机械性能28 4.4.2轴上的功率,转速和转矩29 4.4.3求作用在齿轮上的力29 4.4.4初步确定轴的最小直径29 4.4.5轴的结构设计30 4.4.6求轴上的载荷31 4.4.7按弯扭合成应力校核轴的强度32 4.4.8精确校核轴的疲劳强度33 4.5滚动轴承的选择及其寿命计算37 4.5.1滚动轴承的选择37 4.5.2滚动轴承的寿命计算38 4.5.3滚动轴承装置的设计39 4.6联接电机与减速器的联轴器选择40 4.6.1类型选择40 4.6.2载荷计算40 4.6.3型号选择41 4.7键联接的选择及强度校核41 4.7.1键联接的功能及结构型式41 4.7.2键的选择和键联接的强度计算41 4.8花键联接的选择及强度校核42 4.8.1花键的选择42 4.8.2校核花键联接的强度42 4.9链轮链条的选择43 4.9.1链条的选择43 4.9.2链轮的选择43 4.10液压缸选择45 4.10.1供油压力的选择45 4.10.2计算负载力45 4.10.3计算液压缸主要结构参数46 5.润滑方法的选择47 5.1润滑47 5.1.1齿轮47 5.1.2轴承47 5.1.3减速器48 5.2添加剂48 5.3润滑方法48 6环保性与经济性分析49 6.1环保性分析49 6.2经济性分析50 6.2.1设备合理使用期的估算51 6.2.2设备风险的概率分析52 结论53 致谢54 参考文献55